2022年教师资格《高中物理学科知识与教学能力》冲刺提分卷

2022年教师资格《高中物理学科知识与教学能力》冲刺提分卷1[单选题]（江南博哥）一定量的氧气在不同温度下的麦克斯韦速率分布曲线如图7所示，则可判断（）。A.T1>T2B.T1=T2C.T1<T2D.无法判断正确答案：C参考解析：由麦克斯韦速率分布图可知，温度越高，相应的f(v)极大值越小，图像越平坦；温度越低，相应的f(v)图像的极大值越大，图像越尖锐，故T1<T2。2[单选题]图1为高中物理某教科书中的一个实验，该实验在物理教学中用于学习的物理知识是（）。A.电磁振荡B.互感现象C.自感现象D.电磁感应正确答案：C参考解析：由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫作自感现象。电路中的线圈L是发生自感现象的关键。3[单选题]教学用发电机能够产生正弦式交变电流，利用该发电机(内阻可忽略)，通过理想变压器向定值电阻R供电的电路如图5所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为i、u，电阻R消耗的功率为P。如果发电机线圈的转速变为原来的2倍，则（）。A.电阻R消耗的功率变为2PB.电压表V的读数变为2uC.电流表A的读数变为0．5iD.通过电阻R的交变电流频率不变正确答案：B参考解析：发电机输出电压的有效值为，理想变压器的输入电压等于发电机的输出电压。当发电机线圈的转速变为原来的2倍时，即∞变为原来的2倍，则发电机的输出电压的有效值变为原来的2倍，理想变压器的输入电压变为原来的2倍。由于变压器的原、副线圈的电压之比等于匝数之比，且原、副线圈的匝数之比不变，所以副线圈的电压也变为原来的2倍，即电压表V的读数变为2u，B项正确。由欧姆定律知，副线圈的电流变为原来的2倍，而原、副线圈匝数之比不变，则原线圈的电流也变为原来的2倍，即电流表的读数变为2i，C项错误。电阻R两端的电压变为原来的2倍，由知，电阻R消耗的功率变为原来的4倍，A项错误。发动机线圈转速变为原来的2倍，则其转动频率也变为原来的2倍，通过电阻R的交变电流的频率也变为原来的2倍，D项错误。4[单选题]图1为高中物理某教科书中的一个实验，该实验在物理教学中用于学习的物理知识是（）。A.干涉B.衍射C.折射D.偏振正确答案：D参考解析：偏振指的是波动能够朝着不同方向振荡的性质，只有横波才能发生，故题干中实验用于学习的物理知识是偏振。5[单选题]如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷P、Q，在PQ连线上的M点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到PQ连线上的另一点N而停下，则以下说法正确的是（）。A.滑块受到的电场力一定是先减小后增大B.PM间距可能等于QN间距C.PM间距一定小于QN间距D.滑块的动能与电势能之和可能保持不变正确答案：C参考解析：由M点静止释放一带电滑块，滑块向右运动到PQ连线上的另一点N而停下。则滑块水平方向上受电场力和摩擦力。滑块最终静止在M点与M点的对称点的左侧之间，所以PM间距一定小于QN间距，N点可能在PQ中点的左侧，也可能在PQ中点的右侧，所以电场力可能一直减小，所以C项正确,A、B两项错误。由于摩擦力的作用，滑块的动能与电势能之和会减小，D项错误。故本题选C。6[单选题]在如图4所示的竖直面内有水平向右的匀强电场，A、B两个带电小球(可视为点电荷)用相同的绝缘细线悬挂在水平天花板下，稳定后悬线恰好能保持竖直，则（）。A.A球带正电荷，B球带负电荷B.A球带负电荷，B球带正电荷C.A球带电量的绝对值比B球带电量的绝对值大D.A球带电量的绝对值比B球带电量的绝对值小正确答案：B参考解析：A、B小球在电场力和库仑力作用下保持静止，库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，故A、B小球受到电场力大小相等，则A、B小球的带电量大小也必然相等，C、D两项错误。若A小球带正电，则A小球受到向右的电场力，要想A小球竖直静止，A小球必然受到向左的库仑力，B小球带正电，A项错误。若A小球带负电，则A小球受到向左的电场力，要想A小球竖直静止，A小球必然受到向右的库仑力，B小球带正电，受到向右的电场力和向左的库仑力，可以保持竖直静止，B项正确。7[单选题]如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，原副线圈的匝数比为5：1；V1、A1为监控市电供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器的输出电压表和电流表，R1、R2为教室的负载电阻。V3，A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时()。A.电流表A1、A2和A3的示数都变大B.只有电流表A1的示数变大C.电压表V3，的示数变小D.电压表V1，和V2的示数比始终为1：5

正确答案：C参考解析：当开关S闭合时，负载电阻减小，输电电压不变，所以输电电流变大，即电流表A2的示数变大。又因线路较长，导线电阻不可忽略，故线路分压增大，则电压表V1的示数变小，通过R1的电流变小，A1示数变小，所以A、B项错误。根据理想变压器的特点可知，其原副线圈的电压比始终等于其匝数比，所以始终为5：1，所以选项D错误。8[单选题]如图所示为高中物理某教科书的一个实验，该实验在物理教学中用于学习的物理知识是（）。A.静电屏蔽B.电磁感应C.感应起电D.库仑定律正确答案：A参考解析：导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响,这种现象称为静电屏蔽。图中的金属外壳可以保护内部的验电器不受外部电场作用，为静电屏蔽现象。9[简答题]一半径为R的带电圆球，其电荷体密度为，ρ0为一常量，r为球内某点至球心的距离。试求：(1)球内外的场强分布；(2)r为多大时，场强最大?该点的场强为多大?参考解析：10[简答题]下面是一道作业题及某同学的解答。题目：一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少?解：设电量为q，小环受到三个力的作用，拉力T、重力mg和库仑力F，受力分析如图b，由问题：(1)指出错误，分析错误的原因，给出正解；(2)给出教学思路，帮助学生掌握相关知识。参考解析：

(1)受力分析错误，小环穿在细丝上，作用于小环上的拉力大小相等，只是方向不同。产生错误的原因是在水平方向上只考虑了同种电荷之间的相互排斥力，而忽略了丝线的拉力作用。正确的受力分析如图所示，竖直方向上的平衡方程为：Tsin60°=mg，水平方向上的平衡方程为：

(2)师：一根绝缘线穿过两个金属环悬挂在天花板上，此时系统处于什么状态?生：在竖直方向物体处于平衡状态，线的拉力等于金属环的重力。师：对，物体所受合外力为0，物体将处于平衡状态。那么如果两金属环带上同种电荷，该系统会有什么变化呢?生：带同种电荷，两金属环受到排斥力的作用而向相反方向运动。师：看来大家对库仑定律很熟悉，那么金属环会一直运动下去吗?生：不会，还受到细线的拉力作用。师：对，细线的拉力作用会使金属环最终静止在某一位置，题目中说的就是这种情况，同学们先看一下题干所说的条件。生：嗯。和刚才分析的情况差不多。师：那么左边金属环是在几个力的作用下达到平衡状态的?生：有重力、斜向上细绳的拉力、水平向右细绳的拉力、水平向左的库仑力。师：好，大家可以列出平衡方程吗?生：可以．在水平和竖直方向上分别列方程。师：这类题目就是分析清楚物体的受力，才能正确解答。11[简答题]某教师在高中物理“磁感应强度”一课中用“探究影响通电导线受力的因素”的实验帮助学生理解磁感应强度的大小，下面是教学片段。教师．我们知道磁场对通电导线有作用力，下面我们通过实验来看一下磁感应强度的大小和哪些因素有关。(学生阅读教材中的内容)有电流通过时导线将摆动一个角度，通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小。分别接通“2、3和“1、4可以改变导线通电部分的长度。电流由外部电路控制。先保持导线通电部分的长度不变．改变电流的大小，然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。观察这两因素对导线受力的影响。图3．2—1在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素教师：下面我让较小的电流通过导体，观察导线由静止位置偏开的角度。若减小外部电路电阻．使导体中的电流变大，这个角度怎样变化?(教师做实验，学生观察)教师：同学们，从刚才的两次实验你能得出什么结论?学生甲：电流变大，角度变大。教师：好，这位同学看得很仔细。这个现象说明了什么?学生乙：电流变大，磁体对通电导线的作用力变大。教师：是这样的，这个实验说明磁场对通电导线的作用力和电流的大小成正比，其他同学还有什么看法吗?学生丙：老师，通电导线周围也会产生磁场，随着电流的增大不会影响作用力的大小吗?教师：这个不用考虑，按书上的就行了。我们再来看通电导线的长度和作用力大小的关系。问题：(1)对上述教学片段进行评述；(2)针对上述教学片段中的问题，提出改进的教学思路。参考解析：(1)教学片段中没有体现学生探究学习的过程，应让学生按猜想、假设、验证的步骤进行学习，而不是教师直接给出实验过程和结论，不符合新课程标准的理念：并且根据实验现象不能得出磁场对通电导线的作用力和电流的大小成正比的结论．教师直接说出结论只会让学生机械地识记，学生的思维过程是一片空白。对于学生的疑问．教师应该鼓励并引导大家一起去解决这个问题，体现合作性学习的要求．或者教师给出合理的解释．而不是直接否定学生的疑问打击学生学习的积极性。(2)首先让学生对影响安培力大小的几个因素进行猜想，使学生深入到物理情境中去，通过探究性实验进行验证，使学生对知识的理解更加透彻。作用力和电流的大小应让学生直接读出，这样才可以自然地得出结论，磁场对电流的作用力理解起来也会比较直观。对于实验可能存在的问题，应鼓励学生提出疑问．并给予解答。12[简答题]阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》关于“导体的电阻”的内容标准为：“通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。”材料二高中物理某教科书“导体的电阻”一节的部分教学内容如下。材料三教学对象为高二学生，已学过欧姆定律及电学基础知识等。任务：(1)简述电阻定律的内容。(2)根据上述材料完成实验“探究导体电阻与其他影响因素的定量关系”的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重难点、教学过程(要求含有教学环节、教学活动、设计意图)。参考解析：(1)同种材料的导体，其电阻R与它的长度ι成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关，这个规律叫作电阻定律。其表达式其中P叫作这种材料的电阻率。(2)教学设计如下：探究导体电阻与其他影响因素的定量关系 一、教学目标 1．知道电阻定律的表达式及表达式中各个量的物理意义，知道影响电阻大小的因素。 2．经历运用控制变量法研究物理问题的过程，深刻理解控制变量的实验方法。在探究过程中，掌握实验、类比、比较等研究问题的方法。 3．通过观察电炉丝、导线等实物，猜测影响电阻大小的因素；经历发现问题、合理猜测、设计实验方案和获取数据的过程，掌握科学探究方法。 4．在探究电阻定律的过程中，体会探究过程的严谨性，具有尊重数据、实事求是的科学态度。 二、教学重难点 1．教学重点知道导体电阻跟哪些因素有关。 2．教学难点用控制变量法来探究导体电阻跟哪些因素有关的实验过程。 三、教学过程 1．新课引入师：我们之前学习了欧姆定律，它的内容是什么呢?生：师：能不能通过改变电压或电流来改变导体的电阻?生：不能，因为电阻不是由电压和电流决定的。师：那么，导体的电阻由哪些因素决定呢?【设计意图】引导学生在复习知识时察觉到问题的存在，这就是一种问题情境。然后提出：导体的电阻由哪些因素决定?更进一步引发学生的认知冲突和探究热情。 2．新课讲授师：(用多媒体显示电炉丝和导线并展示实物电炉丝和导线)能不能用电炉丝当输电线使用?为什么?生：不能，因为电炉丝的电阻太大。师：通过观察电炉丝和导线实物，猜想两者有哪些不同点。决定电炉丝的电阻比输电线大的因素是什么?(学生讨论)生：形状、长度、材料、横截面积、颜色、温度……师：在上述这些不同点中有些是相互联系的，能否整理归纳?生：(在老师的引导下进行合并)电阻与导体的长度、横截面积、材料、温度有关系。【设计意图】这一环节主要是教师提供与实际生活密切联系的感性素材：电炉丝和铜线。学生在观察的基础上大胆猜测导体电阻的可能相关量。通过讨论、分析、归纳，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。师：下面请同学们通过实验来探究电阻与长度、横截面积、材料以及温度的关系。电阻与这么多因素有关，我们如何来研究呢?生：用控制变量法。师：在什么实验中也曾经用过这个方法?生：探究加速度与力、质量的关系时用过。(控制变量法，渗透科学方法的教育)师：请同学们根据控制变量法的要求设计可行的实验方案，各小组之间可展开讨论。(学生讨论后各组发表意见，并在老师的引导下得出实验方案)第一，可以在保证电流一定的情况下，电阻丝的长度分别为L0、2L0、3L0、4L0时记录电压的关系，从而研究电阻与导体长度的关系。第二，可以在保证电流一定的情况下，导体的横截面积分别为S0、2S0、3S0、4S0时记录电压的关系，从而研究电阻与横截面积的关系。第三，可以在保证长度和横截面积都相同的情况下，测由不同材料制作的电阻的电压和电流关系，从而研究电阻和材料的关系。学生进行实验，并将实验数据记录在表1(电流一定，研究电阻与导体长度的关系)、表2(电流一定，研究电阻与导体横截面积的关系)、表3(长度和横截面积都相同，研究电阻与导体材料的关系)中。师：(分析总结)从表格中你能得出什么结论?生：R与ι成正比；R与S成反比；铁的电阻比合金的电阻小，说明电阻和材料有关。实验结论：(1)R与L成正比；(2)R与S成反比；(3)电阻与导体的材料有关、师：引导学生用语言描述得出定律，并予以修正：生：导体的电阻R跟它的长度ι成正比，跟它的横截面积S成反比，还与构成它的材料有关，即师：这就是电阻定律。公式中的ρ，我们把它称为电阻率，它的物理意义是什么呢?引导学生分析：当ι=1m，S=1m2时，ρ的数值就等于这种导体的电阻。因此ρ反映了材料的导电性能。ρ的数值越大，导体的导电性能越差。(通过教材中列表，学生了解常见材料的电阻率数值) 3．课堂小结让学生从三方面进行总结：(1)需要掌握的知识点；(2)掌握概念、规律时应注意的问题；(3)本节课学到的方法。13[简答题]阅读材料，根据要求完成教学设计任务。材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》关于“气体实验定律”的内容标准为：“通过实验了解气体实验定律，知道理想气体模型。用分子动理论和统计观点理解气体压强和气体实验定律。”材料二高中物理某版本教科书：“气体的等温变化”一节中关于“探究气体等温变化规律”的内容如下。实验：如图8．1—1，注射器下端的开口有橡胶塞，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。这段空气柱是我们研究的对象，实验过程中它的质量不会变化。实验中如果空气柱体积的变化不太快，它的温度大致等于环境温度，也不会有明显变化。 1．实验数据的收集空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以在玻璃管侧面的刻度尺上读出，空气柱